JP6197135B1 - Ground improvement device and improved wall construction method - Google Patents
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Abstract
【課題】ベースマシンに支持されている混合撹拌ヘッドの掘進力および掘進速度の増大化を図った地盤改良装置を提供する。【解決手段】ベースマシン1に装着されたた混合撹拌ヘッド6を地中に貫入し、て改良壁体Bを構築する地盤改良装置である。改良壁体Bの平面中心線C1に対しベースマシン1の履帯2をほぼ平行に保ちつつ、平面中心線C1とブーム4の平面中心線C2とのなす角度を鋭角とする。混合撹拌ヘッド6を平面中心線C1方向に掘進させるにあたり、ブーム4の揺動動作方向の力Pに基づく平面中心線C1方向の分力P1を当該平面中心線C1方向への掘進ベクトルとして活用して混合撹拌ヘッド6を掘進させる。【選択図】図5An object of the present invention is to provide a ground improvement device for increasing the digging force and the digging speed of a mixing agitation head supported by a base machine. A ground improvement device for constructing an improved wall body by penetrating a mixing and stirring head (6) attached to a base machine (1) into the ground. While keeping the crawler belt 2 of the base machine 1 substantially parallel to the plane center line C1 of the improved wall B, the angle formed by the plane center line C1 and the plane center line C2 of the boom 4 is an acute angle. When the mixing stirring head 6 is dug in the direction of the plane center line C1, the component force P1 in the direction of the plane center line C1 based on the force P in the swinging operation direction of the boom 4 is used as the digging vector in the direction of the plane center line C1. The mixing stirring head 6 is advanced. [Selection] Figure 5
Description
本発明は、地盤改良の一環として連続した改良壁体を地中に構築するための地盤改良装置とそれを用いた改良壁体の構築方法に関する。 The present invention relates to a ground improvement device for building a continuous improved wall in the ground as part of ground improvement, and a method for building an improved wall using the same.
この種の改良壁体の構築方法として、バックホウに代表されるようなショベル系の掘削機をベースマシンとして用いる工法が例えば特許文献1および特許文献2に開示されている。これらの特許文献1および特許文献2に開示された工法では、バックホウ等のベースマシンのアーム先端に、上下方向に周回移動するチェーン式の混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドをアタッチメントとして装着し、この混合撹拌ヘッドを地中に所定深度まで貫入した上で、原位置土と固化材との混合撹拌を行いながら混合撹拌翼の周回移動面を掘削面として横方向に掘進移動させることで、地中に上記混合撹拌翼の周回移動面の幅寸法に相当する連続した改良壁体を構築することを基本としている。
As a method for constructing this type of improved wall body, for example,
その上で、前者の特許文献1に開示された工法では、(a)改良壁体を構築すべき方向とベースマシンの走行方向とをほぼ平行となるようにセットした上で、ベースマシンの非走行状態においてアームの旋回自由度を使って混合撹拌ヘッドを地中にて改良壁体の構築方向に掘進移動させる非走行掘進工程と、(b)アームの旋回自由度を使っての混合撹拌ヘッドの掘進移動に代えて、ベースマシン自体を改良壁体の構築方向とほぼ平行に且つ混合撹拌ヘッドの掘進移動方向に走行移動させる非掘進走行工程と、を含み、上記(a)の非走行掘進工程と(b)の非掘進走行工程を交互に繰り返すものとしている。
In addition, in the former method disclosed in
また、後者の特許文献2に開示された工法では、ベースマシンのアームに対して混合撹拌ヘッドが首振り旋回自由度を有するものとした上で、地中に多角形の筒状構造体を構築するにあたり、(ア)筒状構造体となるべき領域の中心位置相当部にベースマシンを静止させた状態で、混合撹拌ヘッドの地中への貫入,引き抜き動作と並行して多角形の一辺部の長手方向への移動動作と首振り旋回動作を併用することにより、筒状構造体の一辺部に相当する位置に鉛直壁部の施工を行う工程と、(イ)鉛直壁部施工工程の作業を複数回繰り返すことで既設鉛直壁部に連続する鉛直壁部の施工を順次行って多角形の筒状構造体を構築する工程と、を含むものとしている。
In the latter method disclosed in
しかしながら、特許文献1,2に開示された双方の工法での掘進工程は、地中に貫入された混合撹拌ヘッドのうち改良壁体の構築方向前方側に面している混合撹拌翼が原位置土を掘削する掘進力(混合撹拌ヘッド自体の掘削・掘進に伴う反力)と、ベースマシンの旋回ベースの旋回力とによって混合撹拌ヘッドを掘進移動させる方式であることから、そもそも旋回ベースの旋回能力は地中掘削しながらの旋回を想定したものではない故に、その掘進力としては必ずしも十分なものではなかった。
However, the excavation process in both methods disclosed in
そのため、構築しようとする改良壁体領域の地盤強度(原地盤の硬さ)によっては、混合撹拌ヘッドの掘進速度が遅くなったり早くなったりして変動するいわゆるサージング現象が発生し、それによって改良壁体の品質のばらつきを招きやすい。また、掘進速度の変動は経済的なスピードで改良壁体を構築できないことを意味することから、施工時間や工期が長くなるなどの課題を抱えていた。 Therefore, depending on the ground strength (hardness of the original ground) of the improved wall region to be constructed, a so-called surging phenomenon occurs that the fluctuating speed of the mixing stirrer head becomes slower or faster, thereby improving Difficulty in wall quality. Moreover, since the fluctuation of the excavation speed means that the improved wall cannot be constructed at an economical speed, the construction time and construction period are long.
また、双方の工法共に、平面視において構築しようとする改良壁体とベースマシンのブームやアームの軸線とがほぼ直角となるような姿勢での施工を基本としているため、ベースマシン中心(機械中心)より混合撹拌ヘッドまでの離隔が大きくなることにより、狭隘な現場等では施工が困難となる場合もあった。 In addition, both methods are basically constructed in such a posture that the improved wall to be constructed in plan view and the boom and arm axes of the base machine are almost perpendicular to each other. ) Due to the increased separation to the mixing and stirring head, the construction may be difficult in a narrow site.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ベースマシンが本来的に有しているブームやアームの力および掘削バケットの掘削力を混合撹拌ヘッドの掘削力または掘進力として最大限活用することで、特にその混合撹拌ヘッドの掘進力および掘進速度の増大化を図るとともに、狭隘な現場においても施工可能な地盤改良装置とその構築に好適な改良壁体の構築方法を提供するものである。 The present invention has been made paying attention to such problems, and the base machine inherently has the boom and arm forces and the digging force of the digging bucket as the digging force or the digging force of the mixing agitation head. By making limited use, it is possible to increase the digging force and digging speed of the mixing agitation head, and to provide a ground improvement device that can be constructed even in a narrow field and a construction method of an improved wall suitable for its construction. Is.
本発明は、ショベル系の掘削機をベースマシンとして、そのベースマシンのアームの先端部に、上下方向に周回移動するチェーン式の混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、前記混合撹拌ヘッドの混合撹拌翼による原位置土の掘削およびその原位置土と固化材との混合撹拌を行いながら、地中に前記混合撹拌翼の周回移動面の幅寸法に相当する連続した鉛直な改良壁体を構築する地盤改良装置である。 According to the present invention, an excavator of excavator system is used as a base machine, and a mixing agitation head having a chain-type mixing agitation blade that moves around in the vertical direction is attached to the tip of an arm of the base machine. A continuous vertical improvement wall corresponding to the width dimension of the orbiting moving surface of the mixed stirring blade in the ground while excavating the original soil with the mixed stirring blade and mixing and stirring the original soil and the solidified material. It is a ground improvement device that builds.
その上で、前記改良壁体の構築に際して、平面視にて構築すべき改良壁体の厚み寸法を二分する平面中心線に対し前記ベースマシンの履帯をほぼ平行に保ちつつ、前記混合撹拌翼の周回移動面と前記平面中心線とをほぼ直角とし、且つ前記平面中心線に対して前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの軸線方向が斜めに交差する姿勢とした上で、前記ブームおよびアームの揺動動作方向の力に基づく前記平面中心線方向の分力を当該平面中心線方向の掘進ベクトルとして前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させるようにした工法に用いる地盤改良装置であることを前提としている。 In addition, when the improved wall body is constructed, the crawler belt of the base machine is kept substantially parallel to the plane center line that bisects the thickness dimension of the improved wall body to be constructed in plan view, The boom is configured such that the orbiting plane and the plane center line are substantially perpendicular to each other, and the boom and arm axial directions in the plan view of the base machine obliquely intersect the plane center line. And improvement of the ground used in the construction method in which the mixing stirring head is dug in the plane center line direction by using the component force in the plane center line direction based on the force in the swing motion direction of the arm as a dug vector in the plane center line direction It is assumed that it is a device.
そして、前記ベースマシンのアームの先端部と前記混合撹拌ヘッドとの間に、前記平面中心線と前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの中心線とのなす角度を調整可能な旋回機構が設けられている。 And a turning mechanism capable of adjusting an angle between the center line of the plane and the center line of the boom and the arm in a plan view of the base machine between the tip of the arm of the base machine and the mixing and stirring head. Is provided.
前記旋回機構は、前記ベースマシンのアームの先端部に連結される非旋回部と、前記混合撹拌ヘッドの上端部に連結される旋回部と、前記非旋回部と旋回部とを相対回転可能に連結している軸部材と、前記非旋回部と旋回部とを相対回転させた位置に規制して締結固定する締結固定手段と、前記締結固定手段に依存することなく前記非旋回部からの旋回部の脱落を防止する脱落防止機構と、を備えていることを特徴とする。 The swivel mechanism is configured to allow relative rotation between a non-turning portion connected to a tip portion of an arm of the base machine, a turning portion connected to an upper end portion of the mixing and stirring head, and the non-turning portion and the turning portion. The connecting shaft member, the fastening and fixing means for fastening and fixing the non-turning part and the turning part at a relative rotation position, and the turning from the non-turning part without depending on the fastening and fixing means And a drop-off prevention mechanism for preventing the drop-out of the part.
好ましい態様としては、請求項2に記載のように、前記旋回機構は、その非旋回部がベースマシンのアームの先端部に対して着脱可能で、その旋回部が混合撹拌ヘッドの上端部に対して着脱可能な中間ブラケット式のものとして形成されているものとする。
As a preferred aspect, as described in
また、別の好ましい態様としては、請求項3に記載のように、前記旋回機構は、その非旋回部がベースマシンのアームの先端部に対して着脱可能で、その旋回部が混合撹拌ヘッドの上端部に対して一体的に結合されているものとする。
As another preferred aspect, as described in
さらに、上記地盤改良装置を改良壁体の構築方法として捉えた請求項4に記載の発明では、ショベル系の掘削機をベースマシンとして、そのベースマシンのアームの先端部に、上下方向に周回移動するチェーン式の混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、前記混合撹拌ヘッドを地中に所定深度まで貫入した上で、固化材の吐出のほか前記混合撹拌翼による原位置土の掘削およびその原位置土と固化材との混合撹拌を行いながら、地中に前記混合撹拌翼の周回移動面の幅寸法に相当する連続した鉛直な改良壁体を構築する方法とする。
この場合に、前記ベースマシンのアームの先端部と前記混合撹拌ヘッドとの間に、平面視にて構築すべき改良壁体の厚み寸法を二分する平面中心線と前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの中心線とのなす角度を調整可能な旋回機構が設けられている。
そして、前記平面中心線に対し前記ベースマシンの履帯をほぼ平行に保ちつつ、前記混合撹拌翼の周回移動面と前記平面中心線とをほぼ直角とした上で、前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させるにあたり、前記旋回機構の機能により、前記平面中心線に対して前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの軸線方向が斜めに交差する姿勢とした上で、前記混合撹拌ヘッドの混合撹拌翼を周回移動させつつ前記ベースマシンのブームおよびアームに揺動方向の力を発生させて、前記ブームおよびアームの揺動動作方向の力に基づく前記平面中心線方向の分力を当該平面中心線方向の掘進ベクトルとして、前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させて鉛直な改良壁体を構築するものとする。
Furthermore, in the invention according to
In this case, the plane center line that bisects the thickness dimension of the improved wall body to be constructed in plan view between the tip of the arm of the base machine and the mixing and stirring head and the plan view of the base machine. A turning mechanism capable of adjusting an angle between the boom and the center line of the arm is provided.
And while keeping the crawler belt of the base machine substantially parallel to the plane center line, the orbiting moving surface of the mixing agitating blade and the plane center line are substantially perpendicular, and the mixing agitation head is moved to the center of the plane. upon thereby excavating a linear direction, wherein the function of the turning mechanism, in terms of the axial direction of the boom and the arm in plan view of the base machine with respect to the planar center line has a posture crossing diagonally, the mixture stirred head And generating a force in the swing direction on the boom and arm of the base machine while rotating the mixing agitating blade of the base agitator, and applying the component force in the plane center line direction based on the force in the swing operation direction of the boom and arm. As the digging vector in the plane center line direction, the mixed stirring head is dug in the plane center line direction to construct a vertical improved wall body.
なお、前記ブームおよびアームの揺動動作方向の力に基づく前記平面中心線方向の分力を当該平面中心線方向の掘進ベクトルとして前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させることは、前記掘進ベクトルと混合撹拌ヘッドの混合撹拌翼の周回移動により生じる掘進力との和をもって混合撹拌ヘッドを掘進させることにほかならない。 In addition, the mixing stirring head is dug in the plane center line direction with the component force in the plane center line direction based on the force in the swing operation direction of the boom and the arm as the dug vector in the plane center line direction. The mixing agitation head is excavated with the sum of the advancing vector and the advancing force generated by the orbital movement of the mixing agitation blade of the mixing agitation head.
本発明によれば、従来の工法に比べて混合撹拌ヘッドの掘進力および掘進速度の増大化を図ることができ、構築される改良壁体の品質向上に寄与することができるほか、経済性にも優れたものとなる。また、狭隘な現場においても無理なく施工することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to increase the digging force and digging speed of the mixing agitation head as compared with the conventional construction method, and contribute to improving the quality of the improved wall body to be constructed. Will also be excellent. In addition, it is possible to work without difficulty in a narrow site.
図1〜6は本発明に係る地盤改良装置とそれを用いた改良壁体の構築方法を実施するためのより具体的な第1の形態を示し、特に図1〜3は地盤改良装置の基本構造を示している。以下、従来技術と比較しながら本実施の形態の詳細について説明する。 FIGS. 1-6 shows the 1st more concrete form for implementing the ground improvement apparatus which concerns on this invention, and the construction method of the improvement wall body using the same, Especially FIGS. 1-3 are the basics of a ground improvement apparatus. The structure is shown. Hereinafter, the details of the present embodiment will be described in comparison with the prior art.
図1において、1は汎用型の建設機械の一つである無限軌道(履帯)式またはクローラ式のショベル系掘削機械、例えば履帯2を有する油圧ショベルもしくはバックホウ等のベースマシン(母機)であって、ベースマシン1の上部旋回体としての旋回ベース3に搭載された揺動式(起伏式または起倒式)のブーム4の先端には同じく揺動式のアーム5が連結されている。そして、ベースマシン1におけるアーム5の先端には、アタッチメントとして原位置土の掘削と固化材(地盤改良材)との混合撹拌のためのいわゆるトレンチャー式の混合撹拌ヘッド6が後述する中間ブラケット方式の旋回機構7を介して着脱可能に装着されている。なお、8はブーム4の揺動動作のためのブームシリンダ、9はアーム5の揺動動作のためのアームシリンダ、10はアタッチメントである混合撹拌ヘッド6の揺動動作のためのアタッチメントシリンダ(バケットシリンダ)である。
In FIG. 1,
図2は図1に示した混合撹拌ヘッド6の拡大説明図を、図3は図2の側面説明図をそれぞれ示している。これらの図2,3に示すように、混合撹拌ヘッド6は、剛性の高いフレーム11を母体としていて、このフレーム11は、幅広で且つ略二股状のヨーク部12と、ヨーク部12の下部に連結された真直で略角柱状のフレーム本体13とから構成されている。ヨーク部12の上端のブラケット部14は、後述する図10に示すような旋回機構7を介して図1のアーム5の先端に着脱可能に連結される。
2 is an enlarged explanatory view of the mixing and stirring
そして、フレーム本体13の上部に設けた油圧モータ15駆動の例えばチェーンスプロケットタイプの駆動輪16と同じくフレーム本体13の下部に設けた従動輪17との間にエンドレス(無端状)のドライブチェーン18を巻き掛けてある。また、ドライブチェーン18には当該ドライブチェーン18の長手方向とほぼ直交するように図2に示す複数の混合撹拌翼19を略等ピッチで装着してあり、これらの複数の混合撹拌翼19がドライブチェーン18とともに上下方向に周回駆動されることになる。なお、混合撹拌翼19にはその長手方向に沿って複数の掘削刃であるカッタービット20を設けてある。
An endless (endless)
さらに、フレーム本体13の先端部(下端部)には吐出ノズル21を設けてあり、この吐出ノズル21には例えば水と固化材としての粉体状のセメントとを予め混ぜ合わせたスラリ状の固化材が図示外の圧送ポンプと配管22を介して圧送されるようになっている。これにより、吐出ノズル21から地中に向けてスラリ状の固化材を吐出・噴射することが可能となっている。
Further, a
なお、ドライブチェーン18は、フレーム本体13に設けた複数のガイドローラ23に所定の張力が付与された状態で案内・支持されている。なお、かかる構造の混合撹拌ヘッド6は、先に開示した特開2005−307675号公報等において公知の構造のものである。
The
このような構造の混合撹拌ヘッド6を用いて施工を行う場合、一般的には、油圧モータ15の正転または逆転駆動により、ドライブチェーン18とともに複数の混合撹拌翼19を上下方向に周回駆動させる一方で、図1に示すように混合撹拌ヘッド6全体を例えばブーム4やアーム5の揺動力(揺動動作方向の力)を利用して直立姿勢にて地中に貫入し、吐出ノズル21からスラリ状の固化材を吐出しながら、後述する掘進ベクトルを混合撹拌ヘッド6の掘進力として当該混合撹拌ヘッド6を掘進させることにより、いわゆる横行移動させるべく改良壁体の構築方向に徐々に掘進させることになる。これにより、複数の混合撹拌翼19により掘削された原位置土が同じく複数の混合撹拌翼19によりスラリ状の固化材と混合撹拌されて、混合撹拌ヘッド6の掘進方向後方側に連続した改良壁体が構築されることになる。なお、地中に構築される改良壁体の壁体厚は混合撹拌翼19の長さW(図2参照)とほぼ同等のものとなる。
When construction is performed using the mixing and stirring
この場合において、混合撹拌ヘッド6におけるドライブチェーン18の張り側と緩み側に相当する部位であって複数の混合撹拌翼19による掘削と混合撹拌にあずかる部位、すなわち混合撹拌翼19の上下方向での周回移動面(改良壁体の構築方向前方側に面する周回移動面と構築方向後方側に面する周回移動面)は改良壁体の構築方向と直交したものとなる。そして、改良壁体の構築方向前方側に面する周回移動面を上向きとするか下向きとするかは、地盤の硬さや土質性状に応じて決定する。
In this case, the portion corresponding to the tight side and the loose side of the
従来の一般的な改良壁体の構築方法では、図1の平面図である図4に示すように、平面視にて改良壁体Bまたは構築すべき改良壁体Bの厚み寸法を二分する平面中心線(以下、改良壁体Bまたは構築すべき改良壁体Bの平面中心線と言う。)C1とベースマシン1の平面視でのブーム4およびアーム5の平面中心線(以下、ブーム4等の平面中心線と言う。)C2とが略直交するように、すなわち双方の平面中心線C1,C2同士のなす角度θ2が90°となるようにセットしている。
In the conventional general construction method of an improved wall body, as shown in FIG. 4 which is a plan view of FIG. 1, a plane that bisects the thickness dimension of the improved wall body B or the improved wall body B to be constructed in plan view. Center line (hereinafter referred to as the plane center line of the improved wall body B or the improved wall body B to be constructed) C1 and the plane center line of the
その上で、混合撹拌ヘッド6を鉛直姿勢にて地中に貫入し、改良壁体Bの構築方向前方側に面することになる混合撹拌翼19の周回移動面において、その混合撹拌翼19が例えば上方から下方に向かって周回移動するように回転駆動させることにより、改良壁体Bの構築方向前方側に面することになる混合撹拌翼19の周回移動面側にて混合撹拌翼19が積極的に原位置土を掘削して、掘削された原位置土が固化材と混合撹拌されながらそれと反対側の混合撹拌翼19の周回移動面側に送り込まれる力を反力として、混合撹拌ヘッド6自体を改良壁体Bの構築方向に掘進させることになる。
Then, the mixing and stirring
かかる改良壁体Bの構築方法において、混合撹拌ヘッド6の掘進力はそれ自体の混合撹拌時の反力とベースマシン1の旋回ベース3の旋回力とによる掘進であって、その掘進力は大きな掘進力とはなり得ないものであることは先に述べた通りである。
In such a construction method of the improved wall B, the digging force of the mixing and agitating
そこで、本実施の形態では、基本的には図4に示した改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2となす角度θ2が、後述する図5に示すように、0°よりも大きく90°よりも小さい角度(後述するように、ここでの0°よりも大きく90°よりも小さい角度の範囲をβとする。)となるような姿勢で混合撹拌ヘッド6を構えることにより、ベースマシン1が本来的に有しているブーム4やアーム5およびアタッチメントシリンダの10のシリンダ力を最大限に活用して、従来から課題となっている混合撹拌ヘッド6の掘進力の増大化とともに、各シリンダが力負けすることなく引き抜き力に対して十分に対抗し得る地盤改良装置とそれを用いた改良壁体の構築方法を提案するものである。
Therefore, in the present embodiment, basically, an angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B shown in FIG. 4 and the plane center line C2 of the
先にも述べたように、従来の一般的な改良壁体Bの構築方法における掘進力は、混合撹拌時の反力とベースマシン1における上部の旋回ベース3の旋回力を掘進力とするものであって、その掘進力は小さく、硬質地盤等の掘進においてはその速度も遅く、経済スピードによる掘進は困難である。そもそも、ショベル系の掘削機の旋回力は、アーム5の先端のアタッチメントであるバケットを空中(気中)で旋回させる力があれば十分であって、大きな旋回力を必要とするものではない。その一方で、ショベル系の掘削機の掘削力は、ブームシリンダ8やアームシリンダ9(以下、アームシリンダ9等と言う。)の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力とアタッチメントシリンダ(バケットシリンダ)10の伸縮力による掘削力に依存するものであって、ベースマシン1の規格にもよるが大きな掘削力を有している。
As described above, the digging force in the conventional method for constructing the improved wall body B uses the reaction force during mixing and stirring and the turning force of the
本実施の形態では、このアームシリンダ9等のほかアタッチメントシリンダ10の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力とアタッチメントシリンダ10の伸縮力による掘削力を改良壁体構築方向への混合撹拌ヘッド6の掘進力(掘進ベクトル)として積極的に活用する改良壁体の構築方法である。
In the present embodiment, the force in the swing operation direction of the
具体的には、図5の(a),(b)に示すように、ベースマシン1の履帯2を改良壁体Bの構築方向と概ね平行となるようにセットした上で、ベースマシン1から混合撹拌ヘッド6までの距離(作業半径)を保ちながらベースマシン1を改良壁体Bの構築位置に近付けると、平面中心線C1,C2同士のなす角度θ2が鋭角β(角度β=1°〜89°の範囲)となる姿勢で混合撹拌ヘッド6を構えることとなる。なお、平面中心線C1,C2同士のなす角度θ2が鋭角βとなる姿勢で混合撹拌ヘッド6を構えることは、改良壁体Bの平面中心線C1に対してブーム4等の軸線方向である平面中心線C2が斜めに交差する姿勢で混合撹拌ヘッド6を構えることでもある。その状態にて、アームシリンダ9等のほかアタッチメントシリンダ10を伸縮動作させると、その伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力Pは改良壁体Bの構築方向の分力P1を生じ、この分力P1は改良壁体Bの構築方向への掘進力となる。言い換えるならば、この掘進力は、ブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力Pより生じるベクトルであって、混合撹拌ヘッド6の掘進ベクトルP1となる。
Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
図5の(a)は、ベースマシン1を後進させながら改良壁体Bを構築する場合のベクトル図を示す。同図(b)は、ベースマシン1を前進させながら改良壁体Bを構築する場合のベクトル図を示す。いずれの掘進方向であっても、混合撹拌翼19の周回移動面と構築すべき改良壁体Bの平面中心線C1とを略直角とした上で、混合撹拌ヘッド6を改良壁体Bの平面中心線C1方向に掘進させるので、掘進ベクトルP1はいずれの方向においても同等のものとして得ることができる。
FIG. 5A shows a vector diagram when the improved wall body B is constructed while the
ただし、ベースマシン1の後退力および前進力は掘進力に寄与するものではなく、掘進ベクトルP1によって改良壁体Bが所定量だけ構築されたならば、その構築相当量だけベースマシン1自体を後退動作または前進動作させるにすぎない。
However, the retreating force and the advancing force of the
この掘進ベクトルP1は、改良壁体Bの構築のための実質的な掘進力であって、改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2が小さければ小さいほど、大きな掘進ベクトルP1が得られる。因みに、前記角度θ2の最小角度は、平面視において、ベースマシン1の履帯2を改良壁体Bのベースマシン1側の側面と干渉しない程度まで近付けた時における改良壁体Bまたは構築すべき改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度であって、その角度は概ね15°となる(図6参照)。なお、後述するように、この角度θ2≒15°での掘進ベクトルP1が最大の掘進力となる。
This digging vector P1 is a substantial digging force for constructing the improved wall B, and if the angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B and the plane center line C2 of the
改良壁体Bの構築において、原地盤中に吐出されるスラリ状の固化材の体積相当量が増量となり、原土とスラリ状固化材が混合撹拌された流動状の処理土が原地盤上に盛り上がることとなる。よって、この盛り上り処理土が外部に流出しないように、改良壁体Bを構築すべき箇所を予め予掘りしておくことが必要となる(予掘り状況は図6の(b)に示す。)。この予掘りは、ベースマシン1の前進および後進のいずれの掘進においても必要であり、これらの予掘り等を考慮すると前述の略15°が角度θ2の最小角度となる。
In the construction of the improved wall body B, the volume of the slurry-like solidified material discharged into the raw ground is increased, and the fluid treated soil in which the raw soil and the slurry-like solidified material are mixed and stirred is placed on the raw ground. It will be exciting. Therefore, it is necessary to pre-dig a place where the improved wall body B is to be constructed in advance so that the swelled soil does not flow outside (the pre-dig condition is shown in FIG. 6B). ). This pre-digging is necessary for both forward and reverse excavations of the
一方、先に述べたように、改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2の好ましい範囲を0°よりも大きく90°よりも小さい角度としている。この0°よりも大きく90°よりも小さい角度の範囲をβとしたとき、当該角度βの範囲は鋭角にほかならないが、本実施の形態では、鋭角βの範囲を1°〜89°の範囲と定義するものとし、この角度βの範囲を考慮すると、角度θ2の範囲は15°≦θ2≦89°となる。
On the other hand, as described above, the preferable range of the angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B and the plane center line C2 of the
上記の掘進ベクトルP1は、P1=P×cosθ2にて求めることができる。 The above digging vector P1 can be obtained by P1 = P × cos θ2.
ここで、cosθ2は、アームシリンダ9等の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力(掘削力)Pのベクトル係数αとなる値である。掘進ベクトルP1をベクトル係数αより求めるならば、P1=P×cosθ2=P×αにて求めることができる。
Here, cos θ2 is a value that becomes a vector coefficient α of the force (excavation force) P in the swing operation direction of the
[掘進ベクトルに関する説明]
ショベル系の掘削機のシリンダ力は、ブームシリンダ8>アームシリンダ9>アタッチメントシリンダ10、の順となっていて、アタッチメントシリンダ10のシリンダ力が最小値となっている。ブームシリンダ8とアームシリンダ9およびアタッチメントシリンダ10の伸縮動作の詳細については後述するが、アタッチメントシリンダ10の伸縮力をもとに掘進ベクトルP1を求めてみる。一例として、1.9m3級のパワーショベルをベースマシン1とする場合における混合撹拌ヘッド6の掘進ベクトルP1は次のようになる。なお、以下で述べるベースマシン1の掘削力とは、アームシリンダ9等のほかアタッチメントシリンダ10の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力とアタッチメントシリンダ10の伸縮力で発生する掘削力のことである。
[Explanation about the excavation vector]
The cylinder force of the excavator excavator is in the order of
・混合撹拌ヘッド6の推進力(混合撹拌ヘッド6自体の掘進に伴う反力):0.5トン
・ベースマシン1の旋回力:1.0トン
・混合撹拌ヘッド6自体の推進力:0.5トン
・ベースマシン1の掘削力:20トン
従来技術での掘進力は、混合撹拌ヘッド6の推進力とベースマシン1の旋回力との和であり、0.5+1.0=1.5トンとなる。
-Propulsive force of the mixing and stirring head 6 (reaction force accompanying the excavation of the
一方、改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2が例えば80°の場合でのベクトル係数は、cos80°故に0.17となる。そして、混合撹拌ヘッド6の掘進ベクトルP1は、20×0.17=3.4トンとなる。改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2が80°となる位置まで混合撹拌ヘッド6の作業半径を保った上で、ベースマシン1を改良壁体Bに近付けることにより得られる掘進力は、掘進ベクトルP1のみで2倍以上、混合撹拌ヘッド6の推進力を加えるならば、3.4+0.5=3.9トンの総掘進力が得られ、望ましい掘進力となる。
On the other hand, the vector coefficient when the angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B and the plane center line C2 of the
因みに、角度θ2を例えば60°(図5参照)とすることにより、20×0.5=10.0トンの掘進ベクトルP1となり、より望ましい掘進力が得られる。さらに、角度θ2を例えば40°とすることにより、その掘進ベクトルP1は15.4トンと従来の概ね10倍の掘進力となり、掘進ベクトルP1のみで十分な掘進力が得られることとなる。 Incidentally, by setting the angle θ2 to 60 ° (see FIG. 5), for example, the digging vector P1 of 20 × 0.5 = 10.0 tons is obtained, and a more desirable digging force is obtained. Further, by setting the angle θ2 to 40 °, for example, the digging vector P1 is 15.4 tons, which is about 10 times the conventional digging force, and a sufficient digging force can be obtained only by the digging vector P1.
原地盤強度(硬さ)にもよるが、角度θ2を少なくとも80°以下とすることにより、従来技術のものと比べて概ね2倍以上の掘進力が得られることとなり、従来技術における混合撹拌ヘッド6の掘進よりも大幅に大きな掘進能力のもとでの掘進が可能となる。さらに、角度θ2を60°とすることにより、ベースマシン1が保有する掘削力の50%(ベクトル係数0.5)を掘進ベクトルP1とすることとなり、従来技術よりも概ね6.6倍の掘進力を得ることも可能となり、従来の混合撹拌ヘッド6による掘進よりもより望ましい掘進が可能となる。
Although depending on the strength of the ground (hardness), by setting the angle θ2 to at least 80 ° or less, a digging force approximately twice or more that of the prior art can be obtained. It is possible to dig under a digging capacity that is significantly greater than the 6 digging. Further, by setting the angle θ2 to 60 °, 50% of the excavation force possessed by the base machine 1 (vector coefficient 0.5) is set as the excavation vector P1, and the excavation is approximately 6.6 times the conventional technology. It is also possible to obtain a force, and a more desirable digging than the conventional digging with the mixing and stirring
先に述べた掘進ベクトルP1は、平面中心線C1,C2同士のなす角度θ2を角度β(1°〜89°の範囲)となる姿勢で混合撹拌ヘッド6を構えた上で、アームシリンダ9等の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5の揺動動作方向の力で発生する掘削力によって生じる改良壁体構築方向へのベクトルである。その掘進ベクトルP1は、改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2と、アームシリンダ9等の伸縮動作に基づくブーム4およびアーム5のそれぞれの揺動動作方向の力によって変化する。
The above-described excavation vector P1 has an
表1に、先に例示した1.9m3級のパワーショベルをベースマシン1とする場合において、主要ないくつかの角度θ2でのベクトル係数α、掘進ベクトルP1の値を示す。なお、この値は、先の場合と同様にベースマシンの掘削力(アタッチメントシリンダ10の伸縮力)を20トンとして求めた値である。また、この角度θ2は、概ね15°程度までは小さくすることが可能であり、その場合の掘進ベクトルは19.4トンとなり、混合撹拌ヘッド6そのもの推進力(0.5トン)を加えればベースマシン1の掘削力と同等の総掘進力を得ることが可能となる。
Table 1 shows the values of the vector coefficient α and the excavation vector P1 at several main angles θ2 when the 1.9m3 class excavator exemplified above is used as the
[狭隘な場所での施工事例]
図6の(a)は、例えば両側を家屋で挟まれた狭隘な場所にて改良壁体Bを構築する場合における平面図を示す。また、図6の(b)は、同図(a)のベースマシン1を後側から見た背面図を示す。
[Construction examples in confined spaces]
FIG. 6A shows a plan view in the case where the improved wall body B is constructed in a narrow place where both sides are sandwiched between houses, for example. FIG. 6B shows a rear view of the
例えば図4に示したように、構築すべき改良壁体Bの平面中心線C1とブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2が略90°となるように混合撹拌ヘッド6を構えて改良壁体Bを構築しようとすると、周辺構造物が障害となり、その施工は困難となる。しかし、図6の(a)に示すように、ベースマシン1の履帯2が改良壁体Bの側面と干渉しない程度まで近付けて、改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1の平面視でのブームおよびアームの中心線C2とのなす角度θ2を可能な限り小さくすることで、構築すべき改良壁体Bからベースマシン1までの離隔が小さくなり、その施工が可能となる。なお、同図の符号Qは家屋と改良壁体Bとの境界を示す。
For example, as shown in FIG. 4, the mixing and stirring
また、この場合でのベースマシン1と混合撹拌ヘッド6との位置が角度θ2の最小角度であって、その角度は概ね15°となる、前述の如く、改良壁体Bの構築による盛り上がり対策としての予掘り溝の位置までベースマシン1の履帯2を近付けた時の角度θ2が当該角度θ2の最小角度であって、ベースマシン1と混合撹拌ヘッド6の姿勢をこの位置に調整することにより、改良壁体Bの厚み分(改良壁体Bの幅)とベースマシン1の履帯幅相当の幅員(作業スペース)が確保できれば施工が可能となる。因みに、その場合の掘進ベクトルP1は19.4トンであり、当該ベースマシン1での最大掘進ベクトルとなる。上記より、角度θ2の有効範囲は、15°≦θ2≦89°となる。
Further, in this case, the position of the
[角度θ2を任意の角度に設定する地盤改良装置に関する説明]
次に、改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2を任意の角度に設定可能な地盤改良装置について説明する。
[Explanation regarding the ground improvement device for setting the angle θ2 to an arbitrary angle]
Next, a ground improvement device capable of setting an angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall body B and the plane center line C2 of the
図7は、図5,6に示すように、改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2を任意の角度に設定可能な旋回機構7を中間ブラケットとして用いたアーム5と混合撹拌ヘッド6との連結部の説明図である。また、図8は図7に示した旋回機構7単独での平面図を示している。
7 and 6, as shown in FIGS. 5 and 6, a turning mechanism capable of setting an angle θ <b> 2 formed by the plane center line C <b> 1 of the improved wall B and the plane center line C <b> 2 of the
図7に示すように、ベースマシン1のアーム5と混合撹拌ヘッド6との間に介装された旋回機構7は、アーム5側となる非旋回部としてのリンクプレート26と、混合撹拌ヘッド6側となる旋回部としての旋回プレート27とを主要素として構成されていて、後述するように両者は相対回転可能に連結されている。
As shown in FIG. 7, the
リンクプレート26は略円板状の面板部28に所定距離隔てて一対の側板部29を立設したものであり、他方、旋回プレート27も面板部30上に立設した一対の側板部31がリンクプレート26の側板部29に対して90°位相がずれている点を除きリンクプレート26とほぼ同構造のものとなっている。そして、リンクプレート26と旋回プレート27の双方の面板部28,30同士がそれらの中央部を貫通する円筒状の軸部材32を介して相対回転可能に連結されている。その上で、双方の面板部28,30の周縁部に形成した図8の多数のボルト穴33にそれぞれに挿入される図示外のボルトとナットとを介して両者が締結固定されるようになっている。
The
さらに、リンクプレート26の側板部29はアーム5および当該アーム5側のリンク部材5aに対して連結ピン34により着脱可能に連結されるとともに、旋回プレート27の側板部31は混合撹拌ヘッド6側の上端部のブラケット部14に対して連結ピン35により着脱可能に連結されることになる。
Further, the
なお、混合撹拌ヘッド6側のブラケット部14はリンクプレート26の側板部29と共通化されており、旋回機構7を使用しない場合には、混合撹拌ヘッド6側のブラケット部14を連結ピン34または35を介して直接的にアーム5側に連結することが可能である。
The
このような旋回機構7を用いることにより、面板部28,30同士を締結固定している複数のボルト・ナットの脱着を行って面板部28,30同士を相対回転させれば、各面板部28,30上の隣り合う二つのボルト穴33の中心が各面板部28,30の中心とのなす角度を最小角度として、旋回機構7におけるリンクプレート26と旋回プレート27とのなす角度、ひいては改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2を、図5のように任意の角度に設定することが可能である。
By using such a
なお、図8は、旋回機構7の自由度を使って、改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2を90°に設定した状態のものであって、その施工状況は先に説明した図1,4に示したものとなる。
8 shows a state in which the angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B and the plane center line C2 of the
また、図9は、旋回機構7の自由度を使って、改良壁体Bの平面中心線C1とベースマシン1のブーム4等の平面中心線C2とのなす角度θ2を60°に設定した状態のものであって、その施工状況は図5の(a),(b)に示したものとなる。
9 shows a state in which the angle θ2 formed by the plane center line C1 of the improved wall B and the plane center line C2 of the
ここで、図7に示す旋回機構7では、アーム5側の非旋回部としてのリンクプレート26と混合撹拌ヘッド6側の旋回部としての旋回プレート27とを相対回転可能に連結する構造として、図8に示した多数のボルト穴33にそれぞれに挿入される図示外のボルトとナットとを介して両者が締結固定される構造に加えて、脱落防止機構50を付加してある。
Here, the
より具体的には、リンクプレート26と旋回プレート27の双方の面板部28,30の中央部に円筒状の軸部材32を貫通させて両者の相対回転自由度を確保した上で、その軸部材32の両端部に当該軸部材32よりも大径のリング状の抜け止め部材32a,32bを嵌め合わせて、それぞれの抜け止め部材32a,32bを軸部材32に溶接固定してある。これにより、軸部材32は、リンクプレート26と旋回プレート27との相対回転のための軸体として機能しつつ、当該軸部材32の両端部に溶接固定される抜け止め部材32a,32bと共に脱落防止機構50を形成している。
More specifically, a
その結果として、脱落防止機構50が付加されていることにより、図8に示した多数のボルト穴33にそれぞれに挿入されて、アーム5側のリンクプレート26と混合撹拌ヘッド6側の旋回プレート27とを締結固定している図示外のボルトとナットの全てが仮に脱落したとしても、アーム5側のリンクプレート26と混合撹拌ヘッド6側の旋回プレート27とが切り離されることがないように、つまり、リンクプレート26と旋回プレート27とが脱落防止機構50により実質的に不離一体に連結されていて、リンクプレート26からの旋回プレート27の脱落が阻止される構造となっている。これにより、例えば過負荷によるトラブル発生の抑制化と安全性の向上が図られている。
As a result, the
言い換えるならば、図8にした多数のボルト穴33にそれぞれに挿入されるボルトとそれに螺合するナットとは、アーム5側のリンクプレート26と混合撹拌ヘッド6側の旋回プレート27との相対回転位置を規制しつつ両者を位置決めして締結固定する機能を有している。その一方、脱落防止機構50は、リンクプレート26と旋回プレート27との相対回転自由度を確保しつつ、上記ボルト,ナットに依存することなく、リンクプレート26と旋回プレート27とを実質的に不離一体に連結して、両者の切り離し(リンクプレート26からの旋回プレート27の脱落)を防止する機能を有している。
In other words, the bolts inserted into the numerous bolt holes 33 shown in FIG. 8 and the nuts screwed to the bolts are relatively rotated by the
また、上記旋回機構7の構造として、リンクプレート26に対し旋回プレート27を円筒状の軸部材32を回転中心として任意の角度に旋回させた後、多数のボルト・ナットにて締結固定する構造としていることにより、例えば特許文献2の図5,6に開示されているようなモータ駆動方式のものと比べて、駆動部のトラブルが少なく旋回機構7の構造を簡素化できるとともに、堅牢性および耐久性にも優れたものとなる。
As the structure of the
図10は、図7に示すベースマシン1のアーム5の先端部と混合撹拌ヘッド6との間に介装される旋回機構7の別の例を示している。
FIG. 10 shows another example of the
図10に示す旋回機構47は、図7に示したものと比較すると明らかなように、非旋回部としてのピン脱着式のリンクプレート26と、旋回部としての旋回プレート40とが、円筒状の軸部材32を介して相対回転可能に連結されている点で図7に示したものと同じ構造である。その一方、旋回プレート40の面板部30に混合撹拌ヘッド6の上端部のブラケット部14がピン脱着によらずに直接的に溶接等にて一体的に接続されている点で図7に示したものと異なっている。それ以外の構造は図7に示したものと同様である。
As is clear from the
このような構造の旋回機構47によれば、旋回機構47が実質的に混合撹拌ヘッド6と一体化されていることにより、図7に示したものと比べて構造の簡素化が図れるとともに、ベースマシン1のアーム5に対する脱着も容易となる。
According to the
[地盤改良装置を使用したハニカム状改良壁体施工事例]
これまでに説明したような地盤改良装置を用いるならば、例えば特許文献2に開示されているような平面形状がいわゆるハニカム状(六角形)の改良壁体を構築する場合にも好都合となる。
[Example of honeycomb-type improved wall construction using ground improvement equipment]
If the ground improvement device as described so far is used, it is advantageous also in the case of constructing a so-called honeycomb-shaped (hexagonal) improved wall body having a planar shape as disclosed in
図11は、このハニカム状の改良壁体B2の構築例を示すものであって、鉛直な改良壁体を角度θ2≒15°の位置による施工例を示している。同図でのベースマシン1と混合撹拌ヘッド6の位置は15°≦89°−0°≦89°であり、先にも述べたように、θ2≦β−θ1の関係を満たすようにベースマシン1と混合撹拌ヘッド6の姿勢は調整されている。この場合、角度θ2は15°≦θ2≦89°の範囲にて施工可能であるが、現場が狭隘で作業スペースが著しく制限されるようなケースでは、θ2≒15°とすることが望ましい。なお、図11から明らかなように、改良壁体B2の外側にベースマシン1をセットすることにより、構築された改良壁体B2に干渉することなく施工が可能となる。
FIG. 11 shows a construction example of the honeycomb-shaped improved wall body B2, and shows a construction example of the vertical improved wall body at a position of an angle θ2≈15 °. The positions of the
この施工事例にて、ベースマシン1のブーム4とアーム5およびアタッチメントシリンダ10の揺動動作の詳細について以下に述べる。図11に示したハニカム状の改良壁体B2の構築は、ブームシリンダ8とアームシリンダ9を伸縮させてブーム4とアーム5の揺動動作を行い、混合撹拌ヘッド6を改良壁体B2の構築方向に後進させながら行うものとする。そして、改良壁体B2を所定量だけ構築したならば、ブーム4とアーム5の揺動動作を停止させてその構築量相当分だけベースマシン1を後進させる。
In this construction example, details of the swinging motion of the
六角形をなすハニカム状の改良壁体B2の各辺の直線部分は、この揺動動作による混合撹拌ヘッド6の掘進(後進)とベースマシン1の後進を交互に繰り返して、辺と辺とが交わる六角形の頂点まで混合撹拌ヘッド6を掘進させる。混合撹拌ヘッド6を頂点まで掘進させたならば、ベースマシン1を方向転換させて次の辺とベースマシン1の履帯2とがほぼ平行となるように再セット(位置決定)する。この場合、角度θ2はθ2≒15°となるようにセットする。
The straight portion of each side of the hexagonal honeycomb-shaped improved wall body B2 repeats the excavation (reverse movement) of the mixing and stirring
ただし、前述の揺動動作にて混合撹拌ヘッド6を後進させるのは、ブームシリンダ8を伸ばす操作にほかならず、その時、ブーム4とアーム5の連結ピンを回転中心として混合撹拌ヘッド6の先端側を引き込むこととなり、混合撹拌ヘッド6が傾斜姿勢となる。その傾斜補正には、アームシリンダ9を縮めて、混合撹拌ヘッドが鉛直姿勢となるように操作する。
However, the backward movement of the mixing and agitating
このように、混合撹拌ヘッド6を鉛直姿勢に保持しつつブーム4およびアーム5の揺動動作にて混合撹拌ヘッド6を改良壁体B2の構築方向へ掘進させるには、ブームシリンダ8とアームシリンダ9およびアタッチメントシリンダ10のそれぞれを適宜伸縮させることが求められる。そして、ここでの掘進方向の計測管理は、例えば本発明の発明者が提案する技術(特許第3698704号公報)によるレーザ発光器と受光器を採用することにより、構築すべき方向を正確に示しつつ行うものとする。また、ここでの傾斜角度は、キャビン(運転室)内に設置されている傾斜計をもとにオペレータが操作するものとする。
Thus, in order to dig the mixing and stirring
さらに、図11に示したような施工形態は、平面形状がハニカム状(六角形)のみならず、四角形、五角形、八角形、円形等の改良壁体にて原地盤を囲い込むようなケースから遮水壁や土留壁のような改良壁体を筋状に構築するケースにおいても有効な手段である。 Furthermore, the construction form as shown in FIG. 11 is from a case in which the original ground is surrounded not only by a honeycomb shape (hexagonal shape) but also by an improved wall body such as a quadrilateral, pentagon, octagon, or circle. It is an effective means even in the case of constructing an improved wall body such as a water-impervious wall or a retaining wall in a streak shape.
1…ベースマシン
2…履帯
3…旋回ベース
4…ブーム
5…アーム
6…混合撹拌ヘッド
7…旋回機構
18…ドライブチェーン
19…混合撹拌翼
26…リンクプレート(非旋回部)
27…旋回プレート(旋回部)
32…軸部材
32a,32b…抜け止め部材
40…旋回プレート(旋回部)
47…旋回機構
50…脱落防止機構
B…改良壁体
C1…改良体の平面中心線
C2…ブーム等の平面中心線
DESCRIPTION OF
27 ... Swivel plate (swivel part)
32 ...
47 ...
Claims (4)
前記改良壁体の構築に際して、平面視にて構築すべき改良壁体の厚み寸法を二分する平面中心線に対し前記ベースマシンの履帯をほぼ平行に保ちつつ、前記混合撹拌翼の周回移動面と前記平面中心線とをほぼ直角とし、且つ前記平面中心線に対して前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの軸線方向が斜めに交差する姿勢とした上で、前記ブームおよびアームの揺動動作方向の力に基づく前記平面中心線方向の分力を当該平面中心線方向の掘進ベクトルとして前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させるようにした工法に用いる地盤改良装置において、
前記ベースマシンのアームの先端部と前記混合撹拌ヘッドとの間に、前記平面中心線と前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの中心線とのなす角度を調整可能な旋回機構が設けられていて、
前記旋回機構は、
前記ベースマシンのアームの先端部に連結される非旋回部と、
前記混合撹拌ヘッドの上端部に連結される旋回部と、
前記非旋回部と旋回部とを相対回転可能に連結している軸部材と、
前記非旋回部と旋回部とを相対回転させた位置に規制して締結固定する締結固定手段と、
前記締結固定手段に依存することなく前記非旋回部からの旋回部の脱落を防止する脱落防止機構と、
を備えていることを特徴とする地盤改良装置。 Using a shovel excavator as a base machine, a mixing agitation head having a chain type agitation agitating blade that moves around in the vertical direction is attached to the tip of the arm of the base machine, The ground to construct a continuous vertical improved wall corresponding to the width dimension of the orbiting moving surface of the mixing stirring blade in the ground while excavating the in situ soil by mixing and mixing and stirring the in situ soil and the solidified material An improved device,
When constructing the improved wall body, while keeping the crawler belt of the base machine substantially parallel to a plane center line that bisects the thickness dimension of the improved wall body to be constructed in plan view, The boom and the arm are swung in a posture in which the plane center line is substantially perpendicular to the plane center line and the axis directions of the boom and the arm in the plan view of the base machine are obliquely intersected with the plane center line. In the ground improvement device used for the construction method in which the mixed stirring head is dug in the plane center line direction with the component force in the plane center line direction based on the force in the moving direction as the digging vector in the plane center line direction,
A swivel mechanism is provided between the tip of the arm of the base machine and the mixing and agitation head. The swivel mechanism can adjust the angle formed by the plane center line and the center line of the boom and arm in plan view of the base machine. And
The turning mechanism is
A non-rotating part connected to the tip of the arm of the base machine;
A swivel unit connected to an upper end of the mixing and stirring head;
A shaft member that connects the non-slewing part and the turning part so as to be relatively rotatable;
Fastening and fixing means for restricting and fastening the non-swirl part and the swivel part to a relatively rotated position;
A drop-off prevention mechanism that prevents the turning part from falling off the non-turning part without depending on the fastening and fixing means ,
A ground improvement device characterized by comprising:
前記ベースマシンのアームの先端部と前記混合撹拌ヘッドとの間に、平面視にて構築すべき改良壁体の厚み寸法を二分する平面中心線と前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの軸線方向とのなす角度を調整可能な旋回機構が設けられていて、
前記平面中心線に対し前記ベースマシンの履帯をほぼ平行に保ちつつ、前記混合撹拌翼の周回移動面と前記平面中心線とをほぼ直角とした上で、前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させるにあたり、
前記旋回機構の機能により、前記平面中心線に対して前記ベースマシンの平面視でのブームおよびアームの軸線方向が斜めに交差する姿勢とした上で、
前記混合撹拌ヘッドの混合撹拌翼を周回移動させつつ前記ベースマシンのブームおよびアームに揺動方向の力を発生させて、
前記ブームおよびアームの揺動動作方向の力に基づく前記平面中心線方向の分力を当該平面中心線方向の掘進ベクトルとして、前記混合撹拌ヘッドを前記平面中心線方向に掘進させて鉛直な改良壁体を構築することを特徴とする改良壁体の構築方法。 Using a shovel excavator as a base machine, a mixing agitation head equipped with a chain-type mixing agitating blade that moves around in the vertical direction is attached to the tip of the arm of the base machine. After penetrating to a predetermined depth, in addition to discharging the solidified material, excavating the in-situ soil with the mixing agitating blade and mixing the agitated soil with the in-situ soil and the solidifying material, moving the mixed agitating blade into the ground a method of constructing a continuous vertical improved wall corresponding to the width of the surface,
Between the front end of the arm of the base machine and the mixing and stirring head, a plane center line that bisects the thickness dimension of the improved wall to be constructed in plan view, and the boom and arm in plan view of the base machine A swivel mechanism that can adjust the angle with the axial direction is provided,
While maintaining the crawler belt of the base machine substantially parallel to the plane center line, the circumferential moving surface of the mixing agitating blade and the plane center line are substantially perpendicular, and the mixing agitation head is moved in the plane center line direction. In order to dig into
Wherein the function of the turning mechanism, in terms of the axial direction of the boom and the arm in plan view of the base machine with respect to the planar center line has a posture crossing diagonally,
While causing the mixing and stirring blades of the mixing and stirring head to move around, generating force in the swing direction on the boom and arm of the base machine,
A vertical improvement wall obtained by digging the mixing stirring head in the plane center line direction with the component force in the plane center line direction based on the force in the swing operation direction of the boom and arm as the digging vector in the plane center line direction A method for constructing an improved wall, comprising constructing a body.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10159084A (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-16 | Tenox Corp | Member, device and method of preventing solidification of soil improvement body |
JP2001055729A (en) * | 1998-09-18 | 2001-02-27 | Kato Kensetsu:Kk | Ground improvement device |
JP2004108136A (en) * | 2002-07-23 | 2004-04-08 | Kato Construction Co Ltd | Machine and construction method for soil improvement |
JP2005307675A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Kato Construction Co Ltd | Ground improving construction method and ground improving machine |
JP2007009689A (en) * | 2003-08-19 | 2007-01-18 | Kato Construction Co Ltd | Ground improvement method and ground improvement machine |
JP2007056664A (en) * | 2005-07-25 | 2007-03-08 | Kato Construction Co Ltd | Mounting structure of excavating agitation blade in trencher type agitating mixer |
JP2007077649A (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ki Techno:Kk | Soil improving device |
-
2017
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10159084A (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-16 | Tenox Corp | Member, device and method of preventing solidification of soil improvement body |
JP2001055729A (en) * | 1998-09-18 | 2001-02-27 | Kato Kensetsu:Kk | Ground improvement device |
JP2004108136A (en) * | 2002-07-23 | 2004-04-08 | Kato Construction Co Ltd | Machine and construction method for soil improvement |
JP2007009689A (en) * | 2003-08-19 | 2007-01-18 | Kato Construction Co Ltd | Ground improvement method and ground improvement machine |
JP2005307675A (en) * | 2004-04-26 | 2005-11-04 | Kato Construction Co Ltd | Ground improving construction method and ground improving machine |
JP2007056664A (en) * | 2005-07-25 | 2007-03-08 | Kato Construction Co Ltd | Mounting structure of excavating agitation blade in trencher type agitating mixer |
JP2007077649A (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ki Techno:Kk | Soil improving device |
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